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沥青乳化剂

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一、沥青乳化剂的发展过程

   从本世纪初就进行乳化沥青的研究,自商品化的乳化沥青生产以来,至今已有60多年的历史。在前40年的发展中主要是阴离子乳化沥青,但这种阴离子乳化沥青的微粒带有阴离子电荷,当乳液与骨料表面接触时,由于湿润骨料表面也带有阴离子电荷,同性相斥的原因,致使沥青微粒不能尽快地粘附到骨料表面?#31232;?#33509;使沥青微粒裹覆到骨料表面必须待乳液中水分的蒸发。 随着近代界面与胶体化学的进展,近20年来,阳离子乳化沥青发展速度很快。这种沥青乳液是使沥青微粒带有阳离子电荷,当与骨料表面接触时,异性相吸的作用,使沥青微粒吸附在骨料表面?#31232;?日本使用沥青乳化剂是在1925年东京大地震恢复时期。1930年开始有商品提供市场,?#33014;?#26377;得到迅速恢复与发展。 1951年法国开始研制阳离子乳化剂。1957年美国把阳离子乳化剂应用在道路施工上,并于1959年开始商业化。 60年代苏联仅应用阴离子乳化剂,随着化学工业的发展开始试制某些类型的阳离子表面活性剂,并发?#33267;?#23427;作为道路沥青乳化剂是可行的。于1972年试制阳离子乳化剂烷基三甲基氯化铵,利用它作为沥青乳化剂。 80年代以后,阳离子沥青乳化剂又有新应用,它可防止原子铀尾渣的放射性污染,采用阳离子沥青乳化剂和水泥砂浆混合物制成的密封剂,可减少99.9%氡放射物密封的长期稳定性试验正在进行中。 我国阳离子沥青乳化剂的研制和应用起步较晚,1977年研制成功,1978年由交通部组织完成了“阳离子乳化沥青及其路用性能研究”课题协作组。为发展我国阳离子乳化沥青做了大量工作。1981年列为交通部重点科研项目,1983年列为国家计委与经委的节能应用项目。1985年由交通部进行了技术鉴定。并决定“七五”期间在全国范围推广应用。1987年在杭州召开的阳离子乳化沥青推广会,并提出1990年我国有1/3路面使用阳离子沥青乳化剂。现在国内已经有很多乳化剂生产厂家,我公司就是其中一家。

二、概述

   沥青乳化剂是一种表面活性剂。在加入很少量?#26412;?#33021;使水的表面张力大幅度的降低,能明显改变体系的界面性质和状态,从而产生润湿、乳化、起泡、洗涤、分散、抗静电、润滑、加溶等一系列作用,以达到实际应用的要求。其化学结构由?#23376;?#22522;和亲水基组成。它能吸附在沥青颗粒与水界面,从而显著降低沥青与水界面的自由能,使其构成均匀而稳定的乳浊液的一种表面活性剂。

  不论何种类型的表面活性剂,在其分子中总是由非极性的、疏水?#23376;?#30340;碳氢链部分?#22270;?#24615;的、疏油亲水的基团组成,这两部分往往分处于表面活性剂分子的两端,形成?#27426;?#31216;的结构。因此表面活性剂分子结构的特征是一种既?#23376;?#21448;亲水的两亲分子,具有把油水两相连接起来的作功能。

   采用优质乳化剂生产出的乳化沥青铺路,现场施工简化,不需将沥青加热到170~180℃高温后再去使用,砂石等矿料也不需烘干加热,可以节省大量的?#21058;?#19982;热能。由于沥青乳液具有良好的工作度,可以均匀地分布在骨料表面上,并与其产生较好的粘附性,因而可节省沥青用量,简化施工程序,改善施工条件,?#24067;?#23569;对周围环?#36710;?#27745;?#23613;?#30001;于这些优点,乳化沥青不仅适用于铺筑路面,而?#20197;?#22635;方路堤的边坡保护,建筑屋面及洞库防水,金属材料表面防腐,农业土壤改?#25216;?#26893;物养生,铁路的整体道床,沙漠固?#36710;?#35768;多工程中得到广泛的应用。由于乳化沥青既能改善热沥青的施工技术,又使沥青的应用范围得到?#27426;?#25193;大,因此乳化沥青得到迅速的发展。

三、分类及用途

    按离子类型分类,分为阴离子、阳离子和两性离子。这种分类法是指沥青乳化剂溶解于水溶液时,?#26448;?#30005;离成离子或离子胶束的叫做离?#26377;?#27813;青乳化剂,凡不能电离成或胶束的叫非离?#26377;?#20083;化剂,离?#26377;?#20083;化剂又分为阴离?#26377;汀?#38451;离?#26377;?#21644;两性离?#26377;汀?/p>

    按照破乳的速度分为:快裂、中裂、慢裂、慢裂快凝和慢裂慢凝型沥青乳化剂。用中裂?#28034;?#35010;乳化剂生产的乳化沥青主要用于喷洒、铺筑表面处治路面和贯入式路面,其中以中?#30740;?#20351;用较多,快?#30740;?#20351;用很少,快?#30740;?#29305;别适合?#31995;?#28201;度条件下喷洒使用。中裂生产出的乳化沥青还可做防水材料使用。用慢裂乳化剂生产的乳化沥青主要用于稀浆封层、透层油/下封层、CA砂浆。其?#26032;?#35010;快凝型适合用于高等级公路养护中的微表处、稀浆封层施工中,慢裂慢凝型适合用于普通道路的养护。

四、使用方法

    沥青的温度控制在120-130℃,以确保具有较好的活动性;CZ1、CZ2沥青乳化剂的用?#31185;?#36890;为乳化沥青的6-12‰,即每吨乳化沥青用6-12kg,温度为60-70℃。第一?#38382;?#29992;时乳化剂应采用最大限用量,最佳每吨乳化沥青用沥青乳化剂约10公斤,或每吨水添加20公斤;CMK1、CMK2、CMK3、CMK4沥青乳化剂的用?#31185;?#36890;为乳化沥青的18-25‰,即每吨乳化沥青用18-25kg,乳化剂溶液温度为60-70℃。第一?#38382;?#29992;时乳化剂应采用最大用量,以确保能乳化沥青生产成功,最佳每吨乳化沥青用25公斤,固含量为50时,每吨水添加50公斤,生产顺利后,?#30722;?#29031;实践状况增减调整用量。

   生产乳化沥青前应先清洗设备,以防和原乳化沥青?#20174;Γ?#29983;产乳化沥青开始时应先开乳化剂溶液阀门,等乳化剂水溶液从胶体磨中流出后,再开沥青阀门;沥青含量从35%向上逐步增长,一旦发现生产进程显示胶体磨费力或乳化沥青中有絮状团块,应立刻减小沥青用量。每一次生产完成后,必需先关沥青阀门,后关乳化剂溶液阀门,冲洗30s左右,防止改性沥青残留在胶体磨中,影响下次生产。第一次生产乳化沥青效果最佳后方可生产大批。第一次生产控制在0.5吨以内。我公司生产的智能防型乳化沥青生产设备、SBS改性沥青乳化设备、普通乳化沥青生产设备,操作简单、方便。

五、取样试验

沥青胶体磨

  在正常生产状况下从出料口处取样,由于不同储存罐中乳化沥青能够与之前生产的不同含量乳化沥青乳液混合在一起,因此不精确。作沥青含量实验时,应用小容器取样50g左右,在电炉上加热蒸发5-10min,直至温度到达160℃左右便可测定。应注意这种办法只能用于测定蒸发残留沥青含量,当需求做三大目标时,取样应为300-500g,确保蒸发残留沥青到达200g以上,加热蒸发到160℃左右,坚持30 min。

六、样品观察

   样品应密封观察1天,最佳储存在透亮密封容器内贴上标签,当用饮料瓶储存时应先将饮料瓶清洗干净,假如乳化沥青外部不结团和没有絮状团块,这时可过1.18mm筛,留意过筛时应将外表结皮取掉,筛余量满足标准请求,表明乳化成功。

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